Эпитаксиалды өсу, көбінесе эпитаксия деп те аталады, жартылай өткізгіш материалдар мен құрылғыларды жасаудағы ең маңызды процестердің бірі болып табылады. Эпитаксиалды өсу деп аталатын белгілі бір жағдайларда монокристалды субстратта бір өнімді пленка қабатының өсуіне байланысты, бір кристалды қабықшаның өсуі эпитаксиалды қабат деп аталады эпитаксиалды технология 1960 жылдардың басы кремний монокристалды жұқа қабықшаның дамуының пайда болуы негізінде зерттеулер жарты ғасырға жуық уақыт бойы адамдар пленканың әртүрлілігін жүзеге асыруға қабілетті. эпитаксистік өсу. Эпитаксиалды технология жартылай өткізгішті дискретті компоненттер мен интегралды схемалардағы көптеген мәселелерді шешіп, құрылғының жұмысын айтарлықтай жақсартты. Эпитаксиалды пленка оның қалыңдығын және легирлеу қасиеттерін дәлірек басқара алады, бұл мүмкіндік жартылай өткізгішті интегралды схемалардың жылдам дамуына, неғұрлым жетілген кезеңге әкелді. Кремний монокристалын кесу, ұнтақтау, жылтырату және басқа өңдеу әдістері арқылы жылтыратылған парақты алу үшін оған дискретті компоненттер мен интегралды схемаларды жасауға болады. Бірақ көптеген жағдайларда бұл жылтыратылған парақ тек субстрат үшін механикалық тірек ретінде қолданылады, онда алдымен өткізгіштік пен кедергінің тиісті түрі бар монокристалды пленка қабатын өсіру қажет, содан кейін бір кристалды пленкада өндірілген дискретті компоненттер немесе интегралды схемалар. Бұл әдіс, мысалы, кремнийді жоғары жиілікті жоғары қуатты транзисторларды өндіруде, бұзылу кернеуі мен сериялық кедергі арасындағы қайшылықты шешуде қолданылады. Транзистордың коллекторы кремний пластинкасының pn өткелінің кедергісі арқылы анықталатын жоғары бұзылу кернеуін қажет етеді. Бұл талапты қанағаттандыру үшін жоғары төзімді материалдар қажет. Ауыр легирленген n-типті төмен кедергісі бар материалдардағы адамдар эпитаксиальді бірнеше ондаған микрон қалыңдықтағы жеңіл легирленген жоғары кедергісі n-типті қабат, эпитаксиалды қабаттағы транзисторлық өндіріс, ол жоғары кедергімен талап етілетін жоғары бұзылу кернеуін шешеді және қарама-қайшылықтың субстраттың төмен меншікті кедергісі талап ететін төмен коллектор сериясының кедергісін шешеді.
Газ-фазалық эпитаксиалды өсу - жартылай өткізгіштер саласындағы неғұрлым жетілген эпитаксиалды өсу технологиясының ең ерте қолданылуы, ол жартылай өткізгіштер ғылымының дамуында маңызды рөл атқарады, жартылай өткізгіш материалдар мен құрылғылардың сапасына және олардың өнімділігін арттыруға үлкен ықпал етеді. Қазіргі уақытта жартылай өткізгішті монокристалды эпитаксиалды пленканы дайындау химиялық буларды тұндырудың ең маңызды әдісі болып табылады. Химиялық будың тұндыру деп аталатын, яғни химиялық реакцияның қатты бетінде газ тәрізді заттарды пайдалану, қатты шөгінділерді генерациялау процесі. CVD технологиясы жоғары сапалы монокристалды пленкаларды өсіре алады, қажетті қоспа түрі мен эпитаксиалды қалыңдығын алады, жаппай өндірісті жүзеге асыру оңай, сондықтан өнеркәсіпте кеңінен қолданылады. Өнеркәсіпте CVD арқылы дайындалған эпитаксиалды пластинаның жиі бір немесе бірнеше жерленген қабаттары бар, олар диффузия немесе ион имплантациясы арқылы құрылғы құрылымын және допингтің таралуын бақылау үшін пайдаланылуы мүмкін; CVD эпитаксиалды қабатының физикалық қасиеттері сусымалы материалдан ерекшеленеді, ал эпитаксиалды қабаттың оттегі мен көміртегі мөлшері әдетте өте төмен, бұл оның артықшылығы. Дегенмен, CVD эпитаксиалды қабаты өздігінен допингті қалыптастыру оңай, практикалық қолдануда өзін-өзі допингтің эпитаксиалды қабатын азайту үшін белгілі бір шараларды қабылдау қажет, CVD технологиясы эмпирикалық процестің кейбір аспектілерінде әлі де бар, CVD технологиясының дамуын жалғастыру үшін тереңірек зерттеулер жүргізу қажет.
CVD өсу механизмі өте күрделі, химиялық реакцияда әдетте әр түрлі компоненттер мен заттарды қамтиды, бірқатар аралық өнімдерді шығара алады және көптеген тәуелсіз айнымалылар бар, мысалы, температура, қысым, газ ағынының жылдамдығы және т. Эпитаксиалды процестің көптеген бірізді, өзара кеңею және жетілдіретін қадамдары бар. CVD эпитаксиалды өсу процесі мен механизмін талдау үшін, ең алдымен, газ фазасындағы реактивті заттардың ерігіштігін, әртүрлі газдардың тепе-теңдік парциалды қысымын, айқын кинетикалық және термодинамикалық процестерді нақтылау; содан кейін реактивті газдарды газ фазасынан субстраттың бетіне массалық тасымалдау, газ ағынының шекаралық қабатының және субстрат бетінің қалыптасуы, ядроның өсуі, сондай-ақ беттік реакция, диффузия және миграцияны түсіну және осылайша, сайып келгенде, қажетті пленканы генерациялау. CVD өсу процесінде реактордың дамуы мен прогрессі шешуші рөл атқарады, бұл көбінесе эпитаксиалды қабаттың сапасын анықтайды. Эпитаксиалды қабаттың беткі морфологиясы, тор ақаулары, қоспалардың таралуы және бақылауы, эпитаксиалды қабаттың қалыңдығы мен біркелкілігі құрылғының өнімділігі мен өнімділігіне тікелей әсер етеді.
– Бұл мақаланы шығарғанвакуумды қаптау машинасының өндірушісіГуандун Чжэнхуа
Жіберу уақыты: 04 мамыр 2024 ж